热处理对溶胶凝胶旋涂法制备ITO薄膜性能的影响

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1、硕士学位论文热处理对溶胶一凝胶旋涂法制备lTo薄膜性能的影响InnuenceofheattreatmentonCharacter娩ationofITOthinfilmspreparedbyasol-gelspincoatingprocess学21002119大连理工大学DalianUniVers时ofTecllIlolog)，大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成

2、果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：超麴蛰垦坠：幽亟堑缝塑堕壁：堕堕竖墨竺作者签名：垄耸日期：狸!≥年—￡月三上日大连理工大学硕士学位论文摘要氧化铟锡薄膜(即ITO薄膜)，是透明导电半导体材料，禁带宽度在3．5eV-4．3eV之间。由于其优秀的光学性能和电学性能，它被广泛的应用在各种光电器件中，如太阳能电池的透明电极、平面显示器和气敏器件等。ITO薄膜的制备方法多种多样，而溶胶．凝胶法制备IT0薄膜具有价格低廉和设备简

3、单、易操作的优势，被广泛使用和研究。本文以铟和锡的无机金属盐(InCl3和SnCl4·5H20)作为原始材料，采用溶胶．凝胶旋涂法制备ITO薄膜。ITO薄膜的晶体结构、表面形貌、可见光透射率和电阻率分别通过X射线衍射(XRD)，场发射扫描电子显微镜(FE．SEM)，紫外．可见分光光度计和四探针法进行表征。本文的研究主要有以下两个部分：一、采用溶胶．凝胶旋涂法制备ITO薄膜，并将制得的ITO薄膜在空气中用相同的退火时间间隔和不同的退火温度条件下进行热处理。xIm衍射谱表明了ITO薄膜全部为立方铁锰矿结构的多晶，即为立方In

4、203结构，并且ITO薄膜的衍射峰没有与Sn粒子或Sn原子的化合物相位保持一致的，这说明了所有的Sn原子都占据了ITO薄膜的晶体结构的格点，掺杂进入了In203的晶格点阵中。xIm结果还说明了退火温度的升高能够提高ITO薄膜的结晶度。SEM图像表明退火温度的提高改善了薄膜的表面形貌，晶粒尺寸先减小后增大。IT0薄膜的可见光透射率随着退火温度的提高先增大后减小。电阻率随着退火温度的提高先急剧的减小而后略有升高。这些结果都说明了退火温度能够提高ITO薄膜的性能。二、采用溶胶．凝胶旋涂法制备ITO薄膜，并将制得的ITO薄膜在空

5、气中用相同的退火温度和不同的退火时间间隔下进行热处理。xI①衍射谱说明了IT0薄膜的结构仍然为立方In203结构和Sn原子也都全部掺杂进入了In203的晶格点阵中。XIm衍射谱表明退火时间间隔延长使部分晶体的生长面从(222)晶面转变为(400)晶面。SEM图像表明随着退火时间的延长，ITO薄膜的表面形态发生了变化，晶粒尺寸变大。ITO的可见光透过率随着退火时间间隔的延长逐渐变大。而退火时间间隔的延长没能使IT0薄膜的电阻率发生明显的变化。关键词：ITO；溶胶一凝胶法；旋涂法；退火温度；退火时间热处理对溶胶．凝胶旋涂法制

6、备11D薄膜性能的影响InfluenceofheattreatmentonCharacterizationofIT0thinfilmspreparedbyasol—gelspincoatingprocessAbstractIndi啪tinoxide(Sn—dopedIn203，ITO)thinfilmisann一白7petransparentconductiVesemiconductormaterial，thebandgapisbe帆een3．5eVa11d4．3eV．BecauseofexcellemopticalaI

7、ldelec仃icalpropenies，itiswidelyusedinaVarie够ofoptoelectrollicdeVices，suchastraJlsparemelectrodeofsolarcells，natpalleldisplaysaIldgas·sensingdeVices，aIldsoon．ITOthinfilmscanbefo珊edwithalotofmethods，theITOfilms铲owprocessofsol-gelmethodissimple，doesnotrequireexpensi

8、VeprimeValmateriala11dcomplicatedequipment，soitiswidelyusea11dresearch．Int11ispaper，IT0filmswerepreparedbyas01一gelspincoatingprocess丘omino玛a11icmetalsaltsasraw